例谈高中化学科学探究的课堂教学策略

陈龙文

例谈高中化学科学探究的课堂教学策略

陈龙文

（江苏省溧水高级中学江苏南京211200）

化学新课标中的科学探究，是学生积极主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。文章从提高学生的观察能力，提升学生的科学思维能力，建立科学的本质观以及培养学生的科学态度和科学思想等四个维度去谈了课堂教学中把探究过程作为科学探究目的的教学策略。

科学探究；观察能力；科学本质观；科学态度与科学精神

化学新课标中的科学探究，是学生积极主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动，它一般包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等八个过程。在高中化学中科学探究主要是以化学实验探究为表现形式，而化学实验探究是指探索研究对象的未知性质，了解它具有怎样的组成，有哪些属性和变化特征，以及与其他对象或现象的联系的一种实验，其特点是根据实验的目的，利用已知的、外加的因素去设计实验，进行实验探究，研究实验对象，看它会发生什么样的变化，出现什么样的现象，产生怎样的结果等等。在中学化学课堂教学中，科学探究与科学家的探究活动是有其本质性的不同的：

所以，要提高中学化学教学中科学探究的课堂教学有效性，必须重视研究过程为探究目的的学习过程。笔者从以下几个方面去例谈科学探究的课堂教学策略。

一、以有效提高学生实验观察能力为探究目的的科学探究策略

探究实验例1：铝片和下列试剂的反应

组别酸(2mL)添加物质(约0.5g)一段时间后反应现象1 2.0mol/LH2SO4NaCl产生气泡2 2.0mol/LH2SO4Na2SO4几乎无气泡3 4.0mol/LHCl无产生气泡4 2.0mol/LH2SO4无几乎无气泡

解释：HCl中的Cl-可以破坏铝表面的致密氧化膜，使H+与Al接触反应生成H2

观察是一种通过各种感觉器官主动摄取感知材料的知觉活动，良好的观察能力是形成持续的化学学习兴趣、养成科学的态度、获得科学的方法、培养科学探究能力和实践能力的基本方法和基本能力。培养学生的观察能力，就是要培养学生具有科学性和严谨性的思维品质。因此，教师要有步骤地在实验教学中对学生的观察能力进行培养和训练。首先，培养学生观察的目的性和敏捷性。其次，教师要精心设计观察程序，培养学生观察的整体性。以上实验列表就能充分反映出这一点。第三，教师要重视对实验内容的分析，培养学生观察的理解性和选择性。第四，教师要将观察和思考相结合，提高学生观察的科学性和严谨性。对化学实验的观察不能仅仅局限于实验中所能直接感知的东西，更重要的是对感知的内容进行深入的思考。

二、以有效提升学生科学思维能力为探究目的的科学探究策略

探究实验例2：Na202和H20反应产物的判断：

实验现象：产生气体，反应放热，滴有酚酞的溶液先变红后褪色。

思考：推测产物可能是何种物质？

实验探究：褪色原因探究

可能的原因实验验证实验现象结论温度过高冷却不复原-碱浓度过高稀释不复原-氧气氧化取0.1mol/LNaOH溶液，滴加酚酞，向其中通入氧气不褪色-反应中生成的H2O2氧化取0.1mol/LNaOH溶液，滴加酚酞，向其中滴加H2O2溶液褪色-

结论：Na202+2H20=2Na0H+H202；

最终：2Na202+2H20=4Na0H+02↑

科学思维能力即对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理的能力，采用科学的逻辑方法，准确而有条理地表达自己思维过程的能力。人的天性对思维能力具有影响力，但后天的教育与训练对思维能力的影响更大、更深。思维能力的训练主要目的是改善思维品质，提高学生的思维能力，只要能实际训练中把握住思维品质，进行有的放矢的努力，就能顺利地卓有成效地坚持下去。科学探究过程中要有效提升学生科学思维能力首要的任务就是摆脱旧有方法束缚，运用新观点、新方法、新结论，反映出独创性，按照这个新的思路对学生进行思维方法训练。其次，把所有感知到的对象依据一定的标准“聚合”起来，显示出它们的共性和本质，这能增强学生的创造性思维活动。在前两者的基础上，对某个设想进行严密的思考，在思维上借助于逻辑推理的形式，把结果推导出来。因此我们要教育学生，每当观察到一件事物或现象时，无论是初次还是多次接触，都要问“为什么”，并且养成习惯；每当遇到实践中的问题时，尽可能地寻求物质内在的规律性，或从不同角度、不同方向变换观察同一问题，以免被知觉假象所迷惑。最后我们可以借助学生团体，借助大家的思维彼此交流，集中众多人的集体智慧，广泛吸收有益意见，从而达到思维能力的提高。

三、以有利于建立科学本质观为探究目的的科学探究策略

探究实验例3：甲烷与氯气的取代反应探究

甲烷与氯气的体积比实验条件实验现象气体颜色变浅，试管内壁蘸有油滴，部分水倒吸进入试管1∶1气体颜色变浅，试管内壁蘸有油滴，部分水倒吸进入试管1∶2爆炸，试管内壁蘸有黑色固体2∶1强光照射

解释：当甲烷与氯气的体积比为1∶2时，发生的不再是甲烷与氯气的取代反应，而是甲烷与氯气的相互置换反应了，这时，甲烷中的碳被氯气置换出游离态的碳了，这是物质的量变引起反应的本质变化的很好例证。

科学本质观是人们对科学问题的认识，它通常是指科学知识的本质和促进科学知识发展的内在价值观和假设，因此科学知识从本质上来讲是一种猜想的知识，它是大胆的假设，它对科学课程和教学带来巨大的影响，甲烷与氯气的反应遵循量变质变的规律，倘若我们认为甲烷与氯气的反应仅仅是取代反应的话，那么我们就很难知晓它们在1∶2情况下会发生爆炸这一现象，而这一现象的发生恰恰需要我们有一定的猜想和大胆的假设，这样便还原出科学的本质观，这也是学生终身所应具备的一种认识能力。

四、以有利于培养科学态度与科学精神为探究目的的科学探究策略

探究实验例4：人教必修1第四章第四节铜与浓硫酸的反应

问题：1.铜与浓硫酸反应后的溶液为何没有看到我们期待的蓝色？

2.反应后的溶液中为何有白色的晶体出现？

3.反应后的溶液要稀释要注意哪些问题？

4.反应过程中我们在试管内壁发现有少量的黑色固体物质出现，请你推断可能的物质是什么？说说推断的理由。

设计铜与浓硫酸反应探究实验后的几个问题，主要是要打破教材中铜与浓硫酸反应先入为主的验证性实验所带来的消极影响，因为科学的问题总是层出不穷，无法预料的，人们在进行实验探究的过程中，只有遵循自然规律，细心观察，充分应用已知物质的性质去揭晓物质世界的丰富内涵，这是我们应有的科学态度和科学精神，这样我们对化学或科学就有一种正确的理解和认识。

科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范的总称。而科学态度则指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。在严格确定的科学事实面前，科学家须勇于维护真理，反对独断、虚伪和谬误。科学精神必须具备探索、创新改革、虚心接受科学遗产、严格精确的分析、协作、民主、开放、实践、批评和拒绝功利思想的精神。这些精神我们必须在日常的教学过程中潜移默化地渗透在学生的心灵之中。

［1］陈茂林.广州市普通高中新课程实验丛书—实验与探究［M］.广州：华南师范大学出版社，2007

［2］邵霞.培养中学生化学学基本观念的实践研究［D］.济南：山东师范大学，2009

［3］王文林.中学化学知识探析与实验研究［M］.西安：陕西师范大学出版总社有限公司，2010

［4］陈斌.例谈化学探究式学习中的挫折教育［J］.化学教育，2009，（3）

［5］宋心琦.普通高中课程标准［M］.北京：人民教育出版社，2009

1008-0546（2013）11-0060-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.023